グリア主導で神経回路活動は改変できるか？ー三つ組みシナプス仮説の実証ー

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K14354
• 研究機関: 奈良県立医科大学
• 研究代表者: 和中 明生 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (90210989)
• 研究分担者: 奥田 洋明 金沢大学, 医学系, 准教授 (40453162) ; 森田 晶子 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (70647049)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: アストロサイト / 三つ組みシナプス / 淡蒼球 / Olig2 / GFAP

研究実績の概要

これまでの研究でOlig2アストロサイト（Olig2-AS)とGFAPアストロサイト（GFAP-AS)の分布局在が異なることが分かってきたので、本年度は脳内各部位における両者の分布を詳細に比較検討した。Olig2-ASは主に基底核回路、視床、橋、延髄に分布し、GFAPのそれとは明らかに分布パターンが異なっていた。またOlig2-ASはグリア型GABAトランスポーターであるGAT-3や小胞型GABAトランスポーターであるVGATの分布と酷似していた。Olig2-ASの全般的な機能抑制を行うために、Olig2-AS特異的にM3Dq遺伝子を発現させた。この蛋白は人工的なリガンドであるCNOを投与するとGq蛋白を介して細胞機能抑制がかかるものである。CNO投与時と非投与時での主にマウスの四肢の動きをモニターする目的で透明なシリンダーに一定時間入れて前肢の動きをビデオ解析した。また運動評価としてグリッド上を歩行させてどれくらい足を踏み外すかの評価も行った。結果としてはCNO投与時に明らかに片側前肢の動きが正常よりも抑制されていることが明らかとなった。本研究の開始時にはOlig2－ASの人為的機能操作を光感受性チャネルであるチャネロドプシンやハロロドプシンで行うことを計画していたが、実際に計画を遂行する過程で光遺伝子操作よりもより長期に細胞機能の人為操作を行うことができるDREADD法がより目的に合致していることが分かって、特に本年度はその方法を採用して一定の成果が得られている。さらに本年度の分布解析から、Olig2－ASはGABA作動性の伝達を特異的に調節している可能性があるので、今後の計画としてOlig2－AS特異的にGAT-3のノックダウンを行う系を確立し、機能解析を行う予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Propofol induces nuclear localization of Nrf2 under conditions of oxidative stress in cardiac H9c2 cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Shinjo Takeaki、Tanaka Tatsuhide、Okuda Hiroaki、Kawaguchi Akira T.、Oh-hashi Kentaro、Terada Yuki、Isonishi Ayami、Morita-Takemura Shoko、Tatsumi Kouko、Kawaguchi Masahiko、Wanaka Akio
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 13 ページ: e0196191
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0196191
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Olig2-Lineage Astrocytes: A Distinct Subtype of Astrocytes That Differs from GFAP Astrocytes (2018)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi Kouko、Isonishi Ayami、Yamasaki Miwako、Kawabe Yoshie、Morita-Takemura Shoko、Nakahara Kazuki、Terada Yuki、Shinjo Takeaki、Okuda Hiroaki、Tanaka Tatsuhide、Wanaka Akio
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroanatomy 巻: 12 ページ: 8
  • DOI: 10.3389/fnana.2018.00008
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of cross-rearing with social peers on myelination in the medial prefrontal cortex of a mouse model with autism spectrum disorder (2017)
  • 著者名/発表者名: Makinodan Manabu、Okumura Kazuki、Ikawa Daisuke、Yamashita Yasunori、Yamamuro Kazuhiko、Toritsuka Michihiro、Kimoto Sohei、Yamauchi Takahira、Komori Takashi、Kayashima Yoshinori、Yoshino Hiroki、Wanaka Akio、Kishimoto Toshifumi
  • 雑誌名: Heliyon 巻: 3 ページ: e00468～e00468
  • DOI: 10.1016/j.heliyon.2017.e00468
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of the mode of re-socialization after juvenile social isolation on medial prefrontal cortex myelination and function (2017)
  • 著者名/発表者名: Makinodan Manabu、Ikawa Daisuke、Yamamuro Kazuhiko、Yamashita Yasunori、Toritsuka Michihiro、Kimoto Sohei、Yamauchi Takahira、Okumura Kazuki、Komori Takashi、Fukami Shin-ichi、Yoshino Hiroki、Kanba Shigenobu、Wanaka Akio、Kishimoto Toshifumi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 ページ: 5481
  • DOI: 10.1038/s41598-017-05632-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Efficient induction of inner ear hair cell-like cells from mouse ES cells using combination of Math1 transfection and conditioned medium from ST2 stromal cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Ouji Yukiteru、Sakagami Masaharu、Omori Hiroko、Higashiyama Shinji、Kawai Norikazu、Kitahara Tadashi、Wanaka Akio、Yoshikawa Masahide
  • 雑誌名: Stem Cell Research 巻: 23 ページ: 50～56
  • DOI: 10.1016/j.scr.2017.06.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation and/or Repression of Cholinergic Differentiation of Murine Embryonic Stem Cells Using RNAi Directed Against Transcription Factor L3/Lhx8 (2017)
  • 著者名/発表者名: Manabe Takayuki、Wanaka Akio
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 1622 ページ: 101～109
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-7108-4_8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Canon chord progression on brain activity and motivation are dependent on subjective feelings, not the chord progression per se (2017)
  • 著者名/発表者名: Kayashima Yoshinori、Yamamuro Kazuhiko、Makinodan Manabu、Nakanishi Yoko、Wanaka Akio、Kishimoto Toshifumi
  • 雑誌名: Neuropsychiatric Disease and Treatment 巻: Volume 13 ページ: 1499～1508
  • DOI: 10.2147/NDT.S136815
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microglia support ATF3-positive neurons following hypoglossal nerve axotomy (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Tatsuhide、Murakami Koichi、Bando Yoshio、Nomura Taichi、Isonishi Ayami、Morita-Takemura Shoko、Tatsumi Kouko、Wanaka Akio、Yoshida Shigetaka
  • 雑誌名: Neurochemistry International 巻: 108 ページ: 332～342
  • DOI: 10.1016/j.neuint.2017.05.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microglia-derived neuregulin expression in psychiatric disorders (2017)
  • 著者名/発表者名: Ikawa Daisuke、Makinodan Manabu、Iwata K、Ohgidani M、Kato T A.、Yamashita Y、Yamamuro K、Kimoto Si、Toritsuka M、Yamauchi T、Fukami S、Yoshino H、Okumura K、Tanaka T、Wanaka A、Owada Y、Tsujii M、Sugiyama T、Tsuchiya K、Mori N、Hashimoto R、Matsuzaki H、Kanba S、Kishimoto T
  • 雑誌名: Brain, Behavior, and Immunity 巻: 61 ページ: 375～385
  • DOI: 10.1016/j.bbi.2017.01.003
  • 査読あり
• [学会発表] 脳弓下器官のIL-1β産生における血管周囲マクロファージ様細胞の役割 (2018)
  • 著者名/発表者名: 森田ー竹村晶子、中原一貴、長谷川ー石井さなえ、石西綾美、辰巳晃子、奥田洋明、田中達英、和中明生
  • 学会等名: 第123回日本解剖学会総会（武蔵野市）
• [学会発表] FACS解析による成熟脳に存在するOlig2系譜アストロサイトの分離 (2018)
  • 著者名/発表者名: 辰巳晃子、石西綾美、河邉良枝、森田ー竹村晶子、中原一貴、田中達英、和中明生
  • 学会等名: 第123回日本解剖学会総会（武蔵野市）
• [学会発表] Multiplex staining法を用いた脳梁内数珠状グリア細胞の免疫組織化学的解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 河邉良枝、田中達英、石西綾美、森田ー竹村晶子、中原一貴、辰巳晃子、和中明生
  • 学会等名: 第123回日本解剖学会総会（武蔵野市）
• [学会発表] 運動神経損傷後の神経細胞体周囲に集積するミクログリアの機能 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中達英
  • 学会等名: 第122回日本解剖学会総会（長崎市）
• [学会発表] 弓状核及び正中隆起における血中物質の到達と血管構築変化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森田ー竹村晶子
  • 学会等名: 第122回日本解剖学会総会（長崎市）
• [学会発表] Olig2-lineage astrocytes comprises a subpopulation of astrocytes distinct from GFAP-positive ones in the adult mouse brain. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kouko Tatsumi，Ayami Isonishi，Shoko Morita-Takemura，Tatsuhide Tanaka，Akio Wanaka
  • 学会等名: 第６0回日本神経化学会大会（仙台市）
• [学会発表] Microglia support ATF3-positive neurons following hypoglossal nerve axotomy (2017)
  • 著者名/発表者名: Tatsuhide Tanaka1，Koichi Murakami2，Yoshio Bando2，Taichi Nomura2，Ayami Isonishi1，Shoko Morita-Takemura1，Kouko Tatsumi1，Akio Wanaka1，Shigetaka Yoshida2
  • 学会等名: 第６0回日本神経化学会大会（仙台市）